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Linux基础-进程的超详细讲解(1)

收录于专栏[Linux学习]
本专栏旨在分享学习Linux的一点学习笔记，欢迎大家在评论区交流讨论💌

目录

1. 进程的基本概念

2. 启动进程

3. 描述进程-PCB

tack_struct-PCB的一种

tack_struct内容分类

4. 组织进程

5. 查看进程

6. 通过系统调用获取进程标识符

7. 进程的cwd

---

1. 进程的基本概念

课本概念：程序的一个执行实例，正在执行的程序等

内核观点：担当分配系统资源（CPU时间，内存）的实体。 

2. 启动进程

把程序运行起来, 双击软件, ./XX.exe -> 本质就是在系统中启动了一个进程

执行完就退出 -- ls pwd等指令

一直不退, 直到用户退出 ---- 常驻进程 

3. 描述进程-PCB

进程信息被放在一个叫做进程控制块的数据结构中，可以理解为进程属性的集合。

课本上称之为PCB（process control block），Linux操作系统下的PCB是: task_struct

tack_struct-PCB的一种

在Linux中描述进程的结构体叫做task_struct。

task_struct是Linux内核的一种数据结构，它会被装载到RAM(内存)里并且包含着进程的信息 

tack_struct内容分类

标示符: 描述本进程的唯一标示符，用来区别其他进程。

状态: 任务状态，退出代码，退出信号等。

优先级: 相对于其他进程的优先级。

程序计数器: 程序中即将被执行的下一条指令的地址。

内存指针: 包括程序代码和进程相关数据的指针，还有和其他进程共享的内存块的指针

上下文数据: 进程执行时处理器的寄存器中的数据[休学例子，要加图CPU，寄存器]。

I／O状态信息: 包括显示的I/O请求,分配给进程的I／O设备和被进程使用的文件列表。

记账信息: 可能包括处理器时间总和，使用的时钟数总和，时间限制，记账号等。

其他信息 

4. 组织进程

可以在内核源代码里找到它。所有运行在系统里的进程都以task_struct链表的形式存在内核里。 

所以我们可以解决为什么要有PCB(task_struct), 因为OS要管理进程需要先描述在组织~~

进程 = 内核数据结构(task_struct) + 程序的代码和数据 

运行起来的程序 ---> 进程会根据task_struct属性被OS调度器调度, 运行! 

5. 查看进程

进程的信息可以通过 /proc 系统文件夹查看 

如：要获取PID为1的进程信息，你需要查看 /proc/1 这个文件夹。 

 大多数进程信息同样可以使用top和ps这些用户工具来获取

比如我们写下这样一段代码:

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
 while(1){
 sleep(1);
 }
 return 0;
}

我们让这个代码一直运行, 方便对他进行进程查看

 

这里为什么会有grep进程呢? 其实很简单, 因为grep也是一个进程!

我们要想去掉grep的信息, 可以使用下面的代码:

ps aux | grep text | grep -v grep

6. 通过系统调用获取进程标识符

进程id（PID）

父进程id（PPID）

假如我们编写如下代码:

我们可以使用系统命令-getpid()-getppid()查看进程id和与之对应的父进程id

编译形成可执行文件后运行:

我们查看一下mytext的父进程到底是谁:

查了一下bash, 惊奇的发现, bash的进程标识符与mytext的父进程一致!

由此我们可以发现, 我们的bash就相当于命令行解释器 ---> shell

命令行中, 执行命令/程序, 本质是bash的进程创建的进程, 由子进程执行我们的代码~~ 

7. 进程的cwd

进程的当前工作目录（Current Working Directory，CWD）是指在操作系统中，一个进程正在执行时的工作目录。它是进程在文件系统中的一个重要属性，对于文件路径的解析和文件操作有直接的影响。 

查看进程的cwd命令:

pwdx 命令专门用于显示进程的当前工作目录。

pwdx <pid>

我们可以发现, 当我们查询mytext进程时, 显示进程不存在, 是因为我们的程序已经结束了

查询它的父进程(也就是bash时), 它显示在我们当前的路径中, 也就是当前的工作路径